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不锈钢表面防护-气体渗硅




气体渗硅,多数是直接用液体的SiC14,用滴入或用氮、氢、氨分解气体作为载体,将硅送进炉内.氮、氢以及氨分解气等载体,同时也有保护作用.有时也可以将工件放入旋转炉内,周围填以固体的非结晶的碳化硅、硅粉或碳化硅、硅铁的混合物,加热至950-10000C,并通入经过脱水、脱酸、去氧等净化处理的氯气,在炉内与硅或碳化硅等反应,生成S1Cl4再与工件表面反应,进行渗硅,这即所谓氯气法.滴入法,是将液体的SiC1垂滴入炉内,经热分解获得活性硅[Si],吸收并向钢中扩散,渗后的工件表面光亮,渗层含硅量很低,抗酸腐蚀性差.因此,通常都采用大口径不锈钢管载入法,即用氮气、氢气,或氨分解气体作载体将SiCl4带入炉内.氮气法(即以N2为运载气体)渗硅,渗硅层表面光亮,结合性好,但渗层的含硅量低,因而抗酸腐蚀能力也较差.

氢气法渗硅(即以H2为运载气体),由于SiCl4+2H2韵反应,有更多的活性硅(SiJ渗入钢中,渗层含硅量高达30-40%不锈钢管内层可达14 -16%,具有很高的掳酸腐蚀能力,但脆性大,易使工件边角剥落.氢气法渗硅表面呈银白色或灰白色.适用于质量要求较高的工件,图18-57  10钢渗硅层组织(980 4小时)氨分解气体为载体的氨气法和氢气法完全相同,其渗硅效果介于氢气和氮气法之间.只需要将液态氨预先通入600炉内,并以铁屑作催化剂,进行热分解生成N2H2.氨分解气体较之用氢气经济,适于大量生产.渗硅的组织(气体渗硅),表面均匀,白色,略带孔隙不易腐蚀层,乃是硅在a-Fe中的固溶体,表面含硅量达14%.渗硅层中含硅量由表向里逐渐降低,只是在很深的地带才发生突然下降.硅向大口径不锈钢管内扩散时,将碳赶到钢件的深处,以致在渗硅层下面出性的特点,可能与钢的石墨化有关.多孔性对抗蚀性有不利影响,若经浸油可使表面耐磨性提高,渗硅层不易加工,易崩落磨裂.因为渗硅层比容较大,一般表面都发生膨胀。